The deformation due to welding precludes improvement of productivity and quality. Welding distortion should be much more seriously considered in the case of thin plates found in ship and offshore structures. In this study, thin plate welding process using the permanent backing steel is analyzed and optimized. Welding distortion analysis is performed using the equivalent loading method based on the inherent strain method. The optimum value is selected by analyzing interaction of degree of restraints and backing plate variables. Welding experiments were conducted to validate the results.
조선산업에서 선체의 용접변형은 각각의 조립단계에서 필연적으로 수반된다. 용접 변형에
기인한 기하학적 부적합은 자동화를 어렵게 하고 후행 조립 단계에서 조정작업을 위한 시수
증가를 필요로 한다. 최근 선체 중량의 경량화 및 여객선 건조를 위해 박판 사용 비율이
증가하고 있으며 판 두께가 5~8mm 정도인 박판으로 구성되어 있다. 박판은 열전달 특성상
용접시 동일한 크기의 입열량에 대해 후판보다 상대적으로 많은 변형이 발생한다. 따라서, 용접
변형을 최소화 할 수 있는 최적인 변형 제어 방법이 요구된다. 용접에 기인한 변형을 최소화
하기 위하여 본 논문에서는 Permanent Backing Steel(PBS) 을 이용하여 용접부 이면의 강성을
증가시키는 방법을 사용하였다. PBS 용접 변형 해석 절차를 수립하여 용정 공정 변수 및
경제성을 고려한 최적의 PBS 박판 용접 공정을 선정하였다. 본 연구의 타당성은 실험을 통한
측정값과 시뮬레이션 결과값으로 입증되었다.
